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Dry forming of aluminum alloys – Wear mechanisms and influencing factors

Groche, Peter and Resch, Franziska (2015):
Dry forming of aluminum alloys – Wear mechanisms and influencing factors.
In: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, pp. 813-828, 46, (8), [Article]

Abstract

Tribological contacts in sheet metal forming are accompanied by several wear phenomena. One of which is the transfer of material from the softer sheet material to the harder tool surface, namely adhesive wear. Forming of aluminum alloys makes high demands on forming processes. Aluminum alloys show a strong tendency of adhesion on common tool materials. Adhesions on tools reduce the surface quality, the dimensional accuracy of the parts and the process stability. In order to avoid adhesive wear during forming, nowadays a high amount of lubricant is applied to the aluminum sheets. Though economically and ecologically attractive, dry forming processes with aluminum sheets seem not to be possible. In order to develop advantageous tribological systems a comprehensive understanding of the acting mechanisms is necessary. This paper discusses the influence of the alloy composition and the influence of oxide layers on the adhesive wear in aluminum forming.

Item Type: Article
Erschienen: 2015
Creators: Groche, Peter and Resch, Franziska
Title: Dry forming of aluminum alloys – Wear mechanisms and influencing factors
Language: English
Abstract:

Tribological contacts in sheet metal forming are accompanied by several wear phenomena. One of which is the transfer of material from the softer sheet material to the harder tool surface, namely adhesive wear. Forming of aluminum alloys makes high demands on forming processes. Aluminum alloys show a strong tendency of adhesion on common tool materials. Adhesions on tools reduce the surface quality, the dimensional accuracy of the parts and the process stability. In order to avoid adhesive wear during forming, nowadays a high amount of lubricant is applied to the aluminum sheets. Though economically and ecologically attractive, dry forming processes with aluminum sheets seem not to be possible. In order to develop advantageous tribological systems a comprehensive understanding of the acting mechanisms is necessary. This paper discusses the influence of the alloy composition and the influence of oxide layers on the adhesive wear in aluminum forming.

Journal or Publication Title: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Volume: 46
Number: 8
Publisher: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
Uncontrolled Keywords: Aluminum alloys, adhesive wear, adhesion mechanism, dry sliding
Divisions: 16 Department of Mechanical Engineering
16 Department of Mechanical Engineering > Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Date Deposited: 18 Dec 2015 13:10
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Aluminiumlegierungen, adhäsiver Verschleiß, Adhäsionsmechanismen, TrockenreibungGerman
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
Tribologische Kontakte in der Blechumformung gehen mit verschiedenen Verschleißphänomenen einher. Eines davon ist der Materialübertrag vom weicheren Blechwerkstoff hin zum härteren Werkzeugmaterial, auch Adhäsion genannt. Insbesondere die Umformung von Aluminiumlegierungen stellt hohe Anforderungen an die Prozessführung, da sie eine starke Adhäsionsneigung gegenüber üblichen Werkzeugmaterialien aufweisen. Adhäsionen reduzieren die Oberflächenqualität, die Maßhaltigkeit und Prozessstabilität. Um adhäsiven Verschleiß während der Umformung zu minimieren, werden heutzutage große Mengen an Schmiermittel eingesetzt. Obwohl ökonomisch und ökologisch attraktiv, scheint die Trockenumformung von Aluminiumlegierungen nicht möglich zu sein. Die Entwicklung von verschleißgünstigen, tribologischen Systemen erfordert ein grundlegendes Verständnis über die vorherrschenden Mechanismen. In dem vorliegenden Artikel wird der Einfluss der Legierungszusammensetzung und der Oxidschichten auf das adhäsive Verschleißverhalten in der Aluminiumumformung aufgezeigt.German
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